Arduino қосарналы кернеу сенсор модулі: 8 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:23

Мен нұсқаулық жазғаныма бірнеше жыл болды, мен қайтып оралу уақыты келді деп ойладым. Мен кернеу сенсорын салғым келді, осылайша мен үстелдің қуат көзіне қосыла аламын. Менде екі арналы айнымалы қуат көзі бар, оның дисплейі жоқ, сондықтан кернеуді орнату үшін вольтметрді қолдану керек. Мен инженер -электрик немесе бағдарламашы емеспін, мен мұны хобби ретінде жасаймын. Мен мұнда не салатынымызды сипаттайтынымды айттым және бұл ең жақсы дизайн немесе жақсы кодтау болмауы мүмкін, бірақ мен бар күшімді саламын.

1 -қадам: Жоба туралы

Біріншіден, бұл неғұрлым тұрақты және сенімді нәрсенің алдын ала дизайны, кейбір компоненттер түпкілікті дизайнда болмайды. Компоненттердің көпшілігі олардың қол жетімділігіне байланысты таңдалды (менде оларды үйде болды), бірақ олардың сенімділігіне байланысты емес. Бұл дизайн 15 В қуат көзіне арналған, бірақ сіз бірнеше пассивті компоненттерді ауыстыра аласыз және оны кез келген кернеуде немесе токта жұмыс істей аласыз. Ағымдағы сенсорлар 5А, 20А және 30А қол жетімді, сіз тек амперді таңдап, кодты өзгерте аласыз, кернеу сенсорының көмегімен резисторлардың мәнін және жоғары кернеуді өлшеу үшін кодты өзгертуге болады.

ПХД орнатылған мәндерге ие емес, себебі сіз қуат көзінің қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін пассивті компоненттерді ауыстыра аласыз. Бұл кез келген қуат көзіне қосылатын дизайн.

2 -қадам: кернеу сенсорлары

Біз кернеу сенсорлары мен ток сенсорларынан бастаймыз. Мен Arduino Mega -ны схемалар мен кодтарды тексеру үшін қолданамын, сондықтан мен сияқты кейбір жаңадан бастаушылар бүкіл модульді тақтаға салудың орнына өздігінен жасай алады және тексере алады.

Біз тек 0-5 вольтты Arduino аналогты кірістері арқылы өлшей аламыз. Біз 15 вольтке дейін өлшеу үшін кернеу бөлгішін жасауымыз қажет, кернеу бөлгіштері өте қарапайым және тек 2 резистордың көмегімен жасалуы мүмкін, бұл жағдайда біз 30к пен 7,5к қолданамыз. 5: 1 қатынасы, сондықтан біз 0-25 вольт шамаларын өлшей аламыз.

Кернеу сенсорына арналған бөлшектер тізімі

R1, R3 30k резисторлары

R2, R4 7.5k резисторлары

3 -қадам: ток датчиктері

Қазіргі сенсорлар үшін мен Allegro шығарған ACS712 қолданамын. Енді мен айтуым керек бірінші нәрсе - бұл сенсорлардың дәл емес екенін білемін, бірақ бұл модульді жобалау кезінде менде болған нәрсе. ACS712 тек жер үсті пакетінде қол жетімді және бұл модульде қолданылатын SMD компоненттерінің бірі.

Ағымдағы сенсор бөліктерінің тізімі

IC2, IC3 ASC712ELC-05A

C1, C3 1nF конденсаторы

C2, C4 0.1uF конденсаторы

4 -қадам: Температура сенсоры мен желдеткіш

Мен модульге температура реттегішін қосуды шештім, себебі көп қуат көзі жақсы мөлшерде жылу шығарады және бізге қызып кетуден қорғау қажет. Температура сенсоры үшін мен HDT11 мен желдеткішті басқару үшін 5V процессорлық желдеткішті басқару үшін 2N7000 N-Channel MOSFET қолданамыз. Схема өте қарапайым, біз кернеуді транзистордың ағызуына қолдануымыз керек, ал біз қақпаға оң кернеуді қолданамыз, бұл жағдайда біз кернеуді қамтамасыз ету үшін ардуиноның цифрлық шығысын қолданамыз және желдеткішті қосуға мүмкіндік беретін транзистор қосылады. қуаттандырылған.

Код өте қарапайым, біз DHT11 сенсорынан температураның көрсеткішін аламыз, егер температура белгіленген мәннен жоғары болса, ол шығыс штырын ЖОҒАРЫ етіп орнатады және желдеткіш қосылады. Егер температура белгіленген температурадан төмен түссе, желдеткіш өшеді. Мен кодты тексеру үшін тақтаға схеманы құрдым, мен ұялы телефонмен тез суретке түсірдім, өте өкінішті емес, бірақ схеманы түсіну оңай.

Температура сенсоры мен желдеткіш бөліктерінің тізімі

J2 DHT11 температура сенсоры

R8 10K резисторы

J1 5V желдеткіші

Q1 2N7000 MOSFET

D1 1N4004 диод

R6 10K резисторы

R7 47K резисторы

5 -қадам: Қуат тізбегі

Модуль 5В жұмыс істейді, сондықтан бізге тұрақты қуат көзі қажет. Мен 5 В тұрақты кернеуді қамтамасыз ету үшін L7805 кернеу реттегішін қолданамын, бұл тізбек туралы айтуға болмайды.

Электр тізбегінің бөлшектерінің тізімі

1 L7805 кернеу реттегіші

C8 0.33uF конденсаторы

C9 0.1uF конденсаторы

6 -қадам: СКД және сериялық шығыс

Мен модульді СКД -ны ескере отырып құрастырамын, бірақ содан кейін отладтау мақсатында сериялық шығуды қосуды шештім. Мен I2C СК қалай орнату керектігі туралы егжей -тегжейлі айтпаймын, себебі мен оны алдыңғы нұсқаулық I2C СКД -де жауып қойғанмын. Мен модульге қосылатын USB -сериялық адаптерді қолданамын, содан кейін Arduino IDE -де сериялық мониторды ашамын, мен барлық мәндерді көре аламын, бәрі дұрыс жұмыс істейтініне көз жеткізіңіз.

СКД және сериялық шығыс бөліктерінің тізімі

I2C 16x2 I2C СКД (20х4 қосымша)

LED7, LED8 0603 SMD жарықдиодты

R12, R21 1K R0603 SMD резисторы

7 -қадам: ISP бағдарламалау және ATMega328P

Басында айтқанымдай, бұл модуль әр түрлі конфигурацияға арналған, біз ATMega328 бағдарламалау және эскиздерімізді жүктеу әдісін қосуымыз керек. Модульді программалаудың бірнеше жолы бар, олардың бірі - Arduino -ді бұрынғы ATMega нұсқаулықты жүктеудегідей Arduino -ны провайдер бағдарламашысы ретінде пайдалану.

Ескертулер:

- Arduino -да ISP эскизін жүктеу үшін сізге конденсатор қажет емес, ол жүктеушіні өртеу үшін және kuchlanish_сенсорлық эскизді жүктеу үшін қажет.

-Arduino IDE -дің жаңа нұсқаларында сізге ATMega328 -ді 1 -ші қалпына келтіру үшін 10 -штырды қосу қажет.

ISP & ATMega328P тізбек бөліктерінің тізімі

U1 ATMega328P

XTAL1 16 МГц HC-49S Crsytal

C5, C6 22pf конденсаторлары

ISP1 6 істікшелі тақырып

R5 10K резисторы

3x4x2 Tact SMD қосқышын қалпына келтіру

8 -қадам: жазбалар мен файлдар

Бұл мен үшін бірнеше идеяларды жұмыс істейтін құрылғыға енгізудің бір әдісі болды, бұрын айтқанымдай, менің қос арналы қондырғыма қуат көзі үшін кішкене қосымша. Мен өз модулімді құруға қажет барлық нәрсені, барлық Eagle CAD файлдары мен схемаларын қостым. Мен Arduino эскизін қостым, өте қарапайым, мен оны түсінуге және өзгертуге жеңіл етуге тырыстым. Егер сізде сұрақтар туындаса, мен оларға жауап беруге тырысамын. Бұл ашық жоба, ұсыныстар қабылданады. Мен мүмкіндігінше көп ақпарат енгізуге тырысамын, бірақ мен Arduino байқауы туралы кеш білдім және оны жібергім келді. Қалғанын жақын арада жазамын, мен SMD компоненттерін (резисторлар мен жарықдиодты) алып тастадым және оларды TH компоненттерімен алмастырдым, тек SMD компоненті - ағымдағы сенсор, себебі ол SOIC пакетінде ғана бар, ZIP файлында TH компоненттері бар файлдар.